21.12.2015 / № 51

На базе Института физиологии НАН Беларуси создан Центр моделирования биологических систем человека, где в

эксперименте ученые будут имитировать заболевания, ставшие основными причинами инвалидизации и смертности населения страны. Исследования затронут вопросы выявления, предотвращения и коррекции патологий сердечно-сосудистой, эндокринной систем, проблемы канцерогенеза, нарушений деятельности мозга, безопасности питания и многое другое.

ПЕРВООЧЕРЕДНЫЕ ЗАДАЧИ

Предметом исследований, проводимых в Центре, станет пациент, а методом – патофизиологический эксперимент, позволяющий воспроизвести на животных модели болезни человека и патологических процессов. Смоделировав их, ученые получат возможность проверить эффективность препаратов или иных методов лечения. По сути, цель работы Центра – поиск способов обращать патофизиологические процессы в физиологические.

Будут анализироваться и смертельные болезни. В начале ХХ века основной причиной летальных исходов являлись инфекционные заболевания, тогда как в начале ХХI века большая часть смертей вызвана уже заболеваниями, имеющими неинфекционную природу. Последние известны также как хронические и не передаются от человека человеку: сердечно-сосудистая патология (инфаркт и инсульт), онкологические заболевания, хронические респираторные болезни и диабет. На 4 группы данных заболеваний приходится примерно 80% всех случаев смерти. Именно по этой причине их моделирование станет основным в работе нашего Центра.

ГЛАВНЫЕ НЕДУГИ

Угрозу здоровью человека представляет сахарный диабет как первого, так и второго типа. Это одна из главных причин почечной недостаточности, приобретенной слепоты и гангрены нижних конечностей.

В планах Центра – исследования на животных моделей сахарного диабета. Возможно проведение экспериментов для проверки эффективности лекарственных средств на доклиническом этапе и для фундаментальных исследований по поиску субстанций, оказывающих протекторное действие на поджелудочную железу.

По данным ВОЗ заболеваниями мозга в целом страдает более 1 млрд человек в мире. При этом к 2030 году прогнозируется значительное (почти вдвое) увеличение частоты этих отклонений. Мы также не остались в стороне: Центр моделирования биологических систем предлагает следующие модели. Это моделирование эпилептиформной активности (признак эпилепсии) на срезах мозга с применением электрофизиологической методики patch-clamp.

Метод локальной фиксации потенциала patch-clamp – электрофизиологическая методика для изучения свойств ионных каналов, состоящая в том, что фрагмент клеточной мембраны изолируется с помощью специальной микропипетки. Данная технология дает возможность экспериментатору контролировать разность потенциалов между сторонами мембраны, а также помещать ее в среду с определенным химическим составом. В хорошо контролируемых условиях измеряют ионные токи, проходящие через мембрану, что в конечном итоге позволяет делать выводы о том, как ионные каналы реагируют на электрическое и химическое воздействие. Метод настолько чувствителен, что позволяет наблюдать поведение и химические превращения единичных молекул, взаимодействующих с мембраной.

Моделирование в экспериментах невозможно без животных, а значит, и без вивария. Мы создаем экспериментально-биологическую лабораторию (клинику), т.к. от условий содержания животных зачастую зависит успех эксперимента, точность и объективность данных. Сегодня уже практически завершен ремонт вивария, и в самое ближайшее время планируется его открытие. Закуплены линейные животные для моделирования различных заболеваний. В Центре моделирования биологических систем человека будут проводится актуальные и современные исследования.

Иосиф ЗАЛУЦКИЙ,

директор ГНУ «Институт физиологии НАН Беларуси»,

член-корреспондент

Фото Ю.Евмененко, «Навука»